CN209925120U - 一种高速气流喷口的隔声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速气流喷口的隔声装置，该隔声装置适于连接在喷气发动机的喷口和收集器之间，且用于降低喷气发动机喷口的噪声，该隔声装置包括消声罩和穿孔板，消声罩的两端分别适于与喷口和收集器相连，穿孔板设在消声罩内。本实用新型实施例的高速气流喷口的隔声装置结构简单且降噪效果较好。

Description

一种高速气流喷口的隔声装置

技术领域

本实用新型涉及噪声处理装置技术领域，尤其涉及一种高速气流喷口的隔声装置。

背景技术

随着人类对飞机发动机需求的日益增长，排气喷口的噪声处理成为一个主要关心的问题以减少城市环境的噪声污染。由于飞机发动机喷出的高压、高温、高速气体会进入下游管道，因此，下游管道的喷口处噪声很大，需要进行降噪处理。目前采用基于转捩控制原理的发动机喷流降噪技术，该技术是通过控制发动机喷流在喷口内部形成的附面层和喷口外壁附面层提前转捩，促发生成出湍流高频小尺度结构降低频脉动转移为高频脉动，加快脉动耗散，进而降低喷流噪声，达到减噪效果，欧美一些喷气发动机制造公司将喷口出口设计具有波浪型结构，波浪型结构的出口可以加速喷流与发动机外绕流的混合，促使喷流中的低频大尺度脉动快速演化为高频小尺度结构，高频小尺度脉动处于超声波状态，易快速耗散，达到降噪目的。但此种方式需要改变喷气发动机出口的形状，增加了加工难度，降噪效果也不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种高速气流喷口的隔声装置，该隔声装置结构简单、且降噪效果较好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高速气流喷口的隔声装置，该隔声装置适于连接在喷气发动机的喷口和收集器之间，且用于降低喷气发动机喷口的噪声，包括消声罩和穿孔板，所述消声罩的两端分别适于与所述喷口和所述收集器相连；所述穿孔板设在所述消声罩内。

可选地，所述的高速气流喷口的隔声装置还包括：外壳体，所述外壳体连接在所述消声罩和所述收集器之间。

可选地，所述消声罩包括收口部和扩张部，所述收口部的两端分别连接所述喷口和所述扩张部，所述扩张部与所述外壳体相连。

可选地，所述收口部在横截面积朝向靠近所述扩张部的方向上逐渐增大，所述扩张部的横截面积大于所述收口部的大端横截面积。

可选地，所述收口部和所述扩张部之间设有消声片，所述消声片的横截面和所述收口部靠近所述扩张部一端的横截面相同。

可选地，所述扩张部沿其周向方向设有封闭腔。

可选地，所述收口部的倾斜角度为α，α的取值范围为20°≤α≤40°。

可选地，所述穿孔板的穿孔率为23％-35％。

可选地，所述的高速气流喷口的隔声装置还包括：吸声体，所述吸声体设在所述消声罩和所述穿孔板之间。

本实用新型的高速气流喷口的隔声装置具有以下优点：

(1)由于喷口与消声罩构成一个共振系统，使得大部分声波向上游方向反射回去，较好地降低了气流噪音。

(2)由于在消声罩的内壁上设置的穿孔板，使得声波可在孔内多次反射，进一步降低了气流噪音。

(3)结构简单，制造工艺简单，制造成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型高速气流喷口的隔声装置的结构示意图。

附图标记为：

1-喷口，2-收集器，3-消声罩，31-收口部，32-扩张部，4-外壳体，5-消声片，6-封闭腔，7-穿孔板，8-吸声体，α-倾斜角度。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

下面参考图1描述本实用新型实施例的高速气流喷口的隔声装置的具体结构。

根据本实用新型的高速气流喷口的隔声装置，该隔声装置适于连接在喷气发动机的喷口1和收集器2之间，且用于降低喷气发动机喷口的噪声，该隔声装置包括消声罩3和穿孔板7，消声罩3的两端分别适于与喷口1和收集器2相连，穿孔板7设在消声罩3内。

可以理解的是，在实际使用中，由于喷口1与消声罩3构成一个共振系统，在共振频率附近，声阻抗很低，当声波沿进喷口1传播到此处时，因为阻抗不匹配，使大部分声波向上游方向反射回去，还有一部分声能由于共振系统的摩擦阻尼作用转化为热能被吸收，达到消声的目的。当气流与声音继续向前传播时，碰到穿孔板7，由于穿孔板7的多孔结构，声波在孔内多次反射，能量进一步的减弱，使得噪声也进一步的降低。当然，这里需要说明的是，喷口1和消声罩3各自有支撑体的固定支撑，喷口1和消声罩3的连接可以不是封闭连接。

有利地，消声罩3的内壁为阻性材料。

可选地，如图1所示，高速气流喷口的隔声装置还包括外壳体4，外壳体4连接在消声罩3和收集器2之间。外壳体4为耐高温的不锈钢材，当气流继续前进，遇到外壳体4，截面发生改变，使声波在此处发生反射而衰减，从而更进一步的将气流的噪声值降低。

可选地，如图1所示，消声罩3包括收口部31和扩张部32，收口部31的两端分别连接喷口1和扩张部32，扩张部32与外壳体4相连。

可选地，如图1所示，收口部31在横截面积朝向靠近扩张部32的方向上逐渐增大，扩张部32的横截面积大于收口部31的大端横截面积。当气流从收口部31流向扩张部32时，由于扩张部32的横截面积大于收口部31的大端横截面积，因此声波在二者之间发生反射而衰减，从而更进一步的将气流的噪声值降低。另外，扩张部32是一个抗性消声器，利用截面处阻抗的突变来降噪，因此，扩张部32属于一个阻抗复合结构。

可选地，如图1所示，收口部31和扩张部32之间设有消声片5，消声片5的横截面和收口部31靠近扩张部32一端的横截面相同。消声片5的数量可以为一片或两片，有效的保证吸声的效果。另外，为了消声片5能安装在消声罩3上，消声片5的横截面和收口部31靠近扩张部32一端的横截面相同。

可选地，扩张部32沿其周向方向设有封闭腔6。当然，在本实用新型的实施例中，设有封闭腔6不仅能反射声波以达到能量的减少，而且当声波穿过隔板到达封闭腔6时，再次穿过消声罩3到达大气环境，经过多次的阻抗突变达到噪声的损耗，有效的降低了噪声值。

可选地，收口部31的倾斜角度为α，α的取值范围为20°≤α≤40°。可以理解的是，如果收口部31的倾斜角过小，则气流在通过收口部31时气流速度较快，在一定程度增加收口部31处产生的气流噪音，从而降低了整个隔声装置的降噪效果。而如果收口部31的倾斜角过大，则气流在通过收口部31时气流速度较慢，降低了流向收集器2的气流速度，降低了整个隔声装置的降噪效率。因此，将α的范围控制在20°-40°范围内，既能保证隔声装置的降噪效果又可以保证隔声装置的降噪效率。当然，在本实用新型的其他实施例中，α可以根据实际需要做出选择，并不限于上述范围。

可选地，穿孔板7的穿孔率为23％-35％。穿孔率的取值范围有利于吸声。另外，穿孔板7的穿孔率不限于23％-35％，可以根据具体情况，进行调整。

可选地，如图1所示，高速气流喷口的隔声装置还包括吸声体8，吸声体8设在消声罩3和穿孔板7之间。当然，在本实用新型的实施例中，通过设置吸声体8，增加了消罩体3内壁自身对噪声的吸收，从而提高了隔声装置的吸声效果。同时，仅仅在穿孔板7下方的消声罩3内壁上设置吸声体8，从而在保证吸声效果的前提下，还降低了生产成本。需要补充说明的是，气流为高温、高压、高速气体，为了延长隔声装置的使用寿命，吸声体8为耐高温耐高压烧结金属材料，从而有效的防止部件受损和减少维修成本。

实施例：

下面参考图1描述本实用新型一个具体实施例的高速气流喷口的隔声装置的具体结构。

如图1，本实用新型的高速气流喷口的隔声装置包括喷口1、收集器2、消声罩3、外壳体4、消声片5、穿孔板7和吸声体8，消声罩3的两端分别与喷口1和收集器2相连。穿孔板7设在消声罩3的内壁中以贴合消声罩3的内壁。外壳体4连接在消声罩3和收集器2之间。消声罩3包括收口部31和扩张部32，收口部31的两端分别连接喷口1和扩张部32，扩张部32与外壳体4相连。收口部31在横截面积朝向靠近扩张部32的方向上逐渐增大，扩张部32的横截面积大于收口部31的大端横截面积。收口部31和扩张部32之间设有消声片5，消声片5的横截面和收口部31靠近扩张部32一端的横截面相同。扩张部32沿其周向方向设有封闭腔6。收口部31的倾斜角度为α，α的取值范围为20°≤α≤40°。穿孔板7的穿孔率为23％-35％。吸声体8设在消声罩3和穿孔板7之间。

本实施例的高速气流喷口的隔声装置可以作为喷气发动机和火箭的隔声装置。

本实施例的高速气流喷口的隔声装置具有以下优点：

(1)收口部31由于是逐渐开口，不但能有效防止向上游漏声，还能充分利用内壁的的阻性材料降低噪声。

(2)由于喷口1与消声罩3构成一个共振系统，使得大部分声波向上游方向反射回去，较好地降低了气流噪音。

(3)由于在消声罩3的内壁上设置的穿孔板7，不仅使得声波可在孔内多次反射进而降低了气流的噪音，同时可以有效保护吸声体8。

(4)结构简单，制造工艺简单，制造成本较低。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种高速气流喷口的隔声装置，所述隔声装置适于连接在喷气发动机的喷口和收集器之间，且用于降低喷气发动机喷口的噪声，其特征在于，包括：

消声罩，所述消声罩的两端分别适于与所述喷口和所述收集器相连；

穿孔板，所述穿孔板设在所述消声罩内。

2.如权利要求1所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，还包括：外壳体，所述外壳体连接在所述消声罩和所述收集器之间。

3.如权利要求2所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述消声罩包括收口部和扩张部，所述收口部的两端分别连接所述喷口和所述扩张部，所述扩张部与所述外壳体相连。

4.如权利要求3所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述收口部在横截面积朝向靠近所述扩张部的方向上逐渐增大，所述扩张部的横截面积大于所述收口部的大端横截面积。

5.如权利要求3所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述收口部和所述扩张部之间设有消声片，所述消声片的横截面和所述收口部靠近所述扩张部一端的横截面相同。

6.如权利要求3所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述扩张部沿其周向方向设有封闭腔。

7.如权利要求3所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述收口部的倾斜角度为α，α的取值范围为20°≤α≤40°。

8.如权利要求1所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，所述穿孔板的穿孔率为23％-35％。

9.如权利要求1所述的高速气流喷口的隔声装置，其特征在于，还包括：吸声体，所述吸声体设在所述消声罩和所述穿孔板之间。

Images